(57)【要約】  撮影操作中に、画素分解能が変化したことを容易に認識できるようにする。  第１カメラ，第２カメラは、２つの視点画像を撮影する。画素分解能算出部３１は、焦点距離、基線長、撮影距離、画素サイズから、２つの視点画像を撮影する際の画素分解能を算出する。基準画素分解能記憶部５４には基準画素分解能が記憶されている。表示部２５には、算出された画素分解能を表示する。表示制御部５２は、画素分解能が基準画素分解能以上に維持されているときには、画素分解能を通常表示する。撮影操作中に、画素分解能が基準画素分解能より低い値となったときは、画素分解能を強調表示する。
2011118065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元情報を取得するために、測定対象物の測定画像を撮影する測定用撮影部と、
前記測定画像を撮影する際の撮影条件を取得する条件取得部と、
前記撮影条件に基づいて画素分解能を算出する画素分解能算出部と、
前記画素分解能算出部で求めた前記画素分解能を表示する表示部と、
前記測定画像を撮影する際の基準画素分解能を取得する基準画素分解能取得部と、
前記画素分解能が、前記基準画素分解能に基づいて定まる基準範囲外となったことを検出したときに、前記表示部による表示態様を変更する表示制御部と、
を備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記表示部は、前記画素分解能とともに、前記測定画像のスルー画を表示することを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
前記基準画素分解能取得部は、前回に撮影された測定画像に対応した画素分解能を、前記基準画素分解能として取得することを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項４】
前記測定画像が撮影されたときに、その測定画像とともに画素分解能又は撮影条件を記録する記録部と、複数の前記測定画像の中から任意の測定画像を選択する選択部を備え、
前記基準画素分解能取得部は、選択された前記測定画像に関する画素分解能または撮影条件を取得し、その画素分解能または撮影条件から得られる画素分解能を基準画素分解能とすることを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項５】
前記表示部は、前記選択部で選択された前記測定画像を再生して表示することを特徴とする請求項４記載の撮影装置。
【請求項６】
撮影条件を設定する際に、前記算出画素分解能が前記基準範囲外となる場合は、この基準範囲内となるため前記撮影条件の条件範囲を表示する撮影条件範囲表示部を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項７】
前記撮影条件範囲表示部は、前記撮影条件範囲の他に、前記撮影条件範囲外を区分して表示することを特徴とする請求項６記載の撮影装置
【請求項８】
前記測定用撮影部は、前記測定画像として、各視点画像を撮影するための複数のカメラを有し、
前記条件取得部は、焦点距離と、撮影距離と、画素サイズと、カメラ間の距離である基線長を、撮影条件として取得することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項９】
前記測定対象物に測定光を投光する投光部を備え、
前記測定用撮影部は、前記測定光で照射中の前記測定対象物を撮影することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項１０】
前記請求項１ないし９のいずれか１項に記載の撮影装置と、
前記撮影装置で撮影した前記測定画像に基づいて三次元情報を求める解析部と、
を備えたことを特徴とする三次元情報測定装置。
【請求項１１】
三次元情報を取得するために、測定対象物の測定画像を撮影する撮影装置の制御方法において、
前記測定画像の撮影条件から、画素分解能を算出する算出ステップと、
前記画素分解能を表示部に表示する表示ステップと、
前記測定画像を撮影する際の基準画素分解能を取得する取得ステップと、
前記画素分解能が、前記基準画素分解能に基づいて定められた基準範囲外となるかどうかを判定する判定ステップと、
前記画素分解能が、前記基準範囲外となる場合に、前記表示部における前記画素分解能の表示態様を変更する変更ステップと、
を有することを特徴とする撮影装置の制御方法。
【請求項１２】
前記表示ステップは、前記画素分解能とともに、前記測定画像のスルー画を表示することを特徴とする請求項１１記載の撮影装置の制御方法。
【請求項１３】
前記取得ステップは、前回に撮影された測定画像に対応した画素分解能を、前記基準画素分解能として取得することを特徴とする請求項１１記載の撮影装置の制御方法。
【請求項１４】
前記測定画像が撮影されたときに、その測定画像とともに前記画素分解能又は前記撮影条件を記録する記録ステップと、
複数の前記測定画像の中から任意の測定画像を選択する選択ステップと、
を備え、
前記基準画素分解能取得ステップは、選択された前記測定画像の前記画素分解能または前記撮影条件を取得し、この画素分解能または撮影条件から得られる画素分解能を前記基準画素分解能とすることを特徴とする請求項１１記載の撮影装置の制御方法。
【請求項１５】
選択された前記測定画像は、前記表示部に再生表示されることを特徴とする請求項１４記載の撮影装置の制御方法。
【請求項１６】
前記各撮影条件のうちのいずれかの撮影条件を設定するステップと、
前記算出ステップで算出される画素分解能が前記基準範囲外となる場合に、この基準範囲内となるための前記撮影条件の条件範囲を表示する範囲表示ステップと、
を有することを特徴とする請求項１１ないし１５のいずれか１項に記載の撮影装置の制御方法。
【請求項１７】
前記範囲表示ステップは、前記撮影条件範囲の他に、前記撮影条件範囲外とを区分して前記表示部に表示することを特徴とする請求項１６記載の撮影装置の制御方法。
【請求項１８】
複数のカメラにより、異なった視点から撮影した複数の視点画像を前記測定画像として撮影する撮影ステップを有することを特徴とする請求項１１ないし１７のいずれか１項に記載の撮影装置の制御方法。
【請求項１９】
測定光で照射された前記測定対象物を撮影する撮影ステップを有することを特徴とする請求項１１ないし１７のいずれか１項に記載の撮影装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物の三次元情報を取得するための撮影装置及びその制御方法、並びに三次元情報測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
測定対象物の三次元情報を取得するための撮影装置として、例えばステレオカメラが知られている。このステレオカメラは、一対のカメラ又は撮像ユニットを左右に適当な間隔で配置し、測定対象物の視差画像を測定画像として撮影する。この視差画像は、各カメラで撮影された左右一対の視点画像からなる。この一対の視点画像上の対応点の視差に基づいて測定対象物の三次元情報、すなわち三次元空間における測定対象物上の任意の点Ｐｉの座標値（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）が求められる。【０００３】
前記三次元情報の画素分解能、すなわちイメージセンサ上での画素ピッチに対応する三次元空間上での長さ（平面（左右又は上下）と、奥行き）は、撮影距離、撮影レンズの焦点距離、画素サイズ、カメラの間隔（基線長）の各撮影条件に応じて決まる。このため、測定対象物に対して適切な画素分解能に応じて、撮影距離や焦点距離などを設定する必要がある。【０００４】
光切断法によって三次元情報を取得する撮影装置では、設定された焦点距離での画素分解能が表示される。この撮影装置では、表示中の画素分解能が満足するものではないときに、ユーザが画素分解能を入力し、その画素分解能となるように撮影レンズの焦点距離を変更することができる（特許文献１参照）。また、測定画像の歪みなどを補正するキャリブレーションデータを生成した際に、そのキャリブレーションデータが適用される撮影条件での画素分解能を表示する装置も知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１７４５３８号公報
【特許文献２】特開平２００３−２４２４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、三次元情報を取得する上で、画素分解能は重要な要素であり、測定画像の撮影の際に画素分解能を表示しておくことは有用である。しかし、従来は、画素分解能を単に表示するだけであるから、撮影操作中に画素分解能が変化したことに気がつかずに撮影を行ってしまうという問題があった。【０００７】
本発明は、画素分解能が変化したことを容易に認識できるようにした撮影装置及びその制御方法、並びに三次元情報測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するために、本発明の撮影装置は、測定用撮影部と、条件取得部と、画素分解能算出部と、表示部と、基準画素分解能取得部と、表示制御部とを備えている。前記測定用撮影部は、三次元情報を取得するために測定対象物の測定画像を撮影する。前記条件取得部は、前記測定画像を撮影する際の撮影条件を取得する。前記画素分解能算出部は、前記撮影条件に基づいて、前記測定画像の画素分解能を算出する。前記表示部は，前記画素分解能算出部で求めた前記画素分解能を表示する。前記基準画素分解能取得部は、前記測定画像を撮影する際の基準画素分解能を取得する。前記表示制御部は、前記画素分解能が、前記基準画素分解能に基づいて定まる基準範囲外となったことを検出したときに、前記表示部による表示態様を変更する。【０００９】
前記表示部は、前記画素分解能とともに、前記測定画像のスルー画を表示することが望ましい。前記基準画素分解能取得部は、前回に撮影された測定画像に対応する画素分解能を、前記基準画素分解能として取得すること望ましい。【００１０】
前記測定画像が撮影されたときに、その測定画像とともに画素分解能又は撮影条件を記録する記録部と、複数の前記測定画像の中から任意の測定画像を選択する選択部を設けるのがよい。前記基準画素分解能取得部は、選択された前記測定画像に対応した画素分解能または撮影条件を取得し、その画素分解能または撮影条件から得られる画素分解能を基準画素分解能とする。【００１１】
前記表示部は、前記選択部で選択された前記測定画像を再生して表示するのがよい。撮影条件を設定する際に、前記算出画素分解能が前記基準範囲外となる場合は、この基準範囲内となるため前記撮影条件の条件範囲を表示する撮影条件範囲表示部が設けられている。  前記撮影条件範囲表示部は、前記撮影条件範囲の他に、前記撮影条件範囲外を区分して表示するが望ましい。【００１２】
前記測定用撮影部は、前記測定画像として、各視点画像を撮影するための複数のカメラを有する。前記条件取得部は、焦点距離と、撮影距離と、画素サイズと、カメラ間の距離である基線長等を撮影条件として取得する。【００１３】
前記測定対象物に測定光を投光する投光部を備え、前記測定光で照射中の前記測定対象物を１台のカメラで撮影してもよい。【００１４】
本発明の三次元情報測定装置は、前記撮影装置と、この撮影装置で撮影した前記測定画像に基づいて三次元情報を求める解析部とで構成されている。【００１５】
本発明の撮影装置の制御方法は、前記測定画像の撮影条件から画素分解能を算出する算出ステップと、前記画素分解能を表示部に表示する表示ステップと、前記測定画像を撮影する際の基準画素分解能を取得する取得ステップと、前記画素分解能が、前記基準画素分解能に基づいて定められた基準範囲外となるかどうかを判定する判定ステップと、前記画素分解能が、前記基準範囲外となる場合に、前記表示部における前記画素分解能の表示態様を変更する変更ステップとを有する。【００１６】
前記表示ステップは、前記画素分解能とともに、前記測定画像のスルー画を表示するのが望ましい。前記取得ステップは、前回に撮影された測定画像の画素分解能を、前記基準画素分解能として取得することが望ましい。【００１７】
前記測定画像が撮影されたときに、その測定画像とともに前記画素分解能又は前記撮影条件を記録する記録ステップと、複数の前記測定画像の中から任意の測定画像を選択する選択ステップとを実行するのが望ましい。前記基準画素分解能取得ステップは、選択された前記測定画像の前記画素分解能または前記撮影条件を取得し、この画素分解能または撮影条件から得られる画素分解能を前記基準画素分解能とする。この選択された前記測定画像は、前記表示部に再生表示される。【００１８】
更に、複数の前記撮影条件のうちの少なくとも１つを設定するステップと、前記算出ステップで算出される前記画素分解能が前記基準範囲外となる場合に、この基準範囲内となるための前記撮影条件の条件範囲を表示する範囲表示ステップとが実行される。前記範囲表示ステップは、前記撮影条件範囲の他に、前記撮影条件範囲の外とを区分して前記表示部に表示するのが望ましい。【００１９】
前記測定画像としては、複数のカメラにより、異なった視点から撮影した複数の視点画像が用いられる。または、スリット光で走査されている前記測定対象物を撮影した複数の画像が用いられる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、撮影操作中に、画素分解能が変化したときに、その表示態様を変更するから、画素分解能が変わったことを、容易かつ確実に知ることができる。また、画素分解能が変化したかどうかを判断しなくてもよいから、構図の決定等に集中することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を実施した撮影装置の構成を示すブロック図である。
【図２】分解能表示制御部の機能を示す機能ブロック図である。
【図３Ａ】画素分解能の表示例を示す説明図である。
【図３Ｂ】画素分解能の表示が変化した状態を示す説明図である。
【図４】画素分解能の表示制御処理を示すフローチャートである。
【図５】撮影条件の変化を検出して画素分解能を表示する分解能表示制御部の機能を示す機能ブロック図である。
【図６】撮影条件の変化を検出して画素分解能を表示する表示制御処理を示すフローチャートである。
【図７】撮影条件の変更操作を検出して画素分解能を表示する分解能表示制御部の機能を示す機能ブロック図である。
【図８】撮影条件の変更操作を検出して画素分解能を表示する表示制御処理を示すフローチャートである。
【図９】操作部から基準画素分解能を取得する分解能表示制御部の機能を示す機能ブロック図である。
【図１０】操作部から基準画素分解能を取得する表示制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】前回の撮影時の画素分解能を基準画素分解能として取得する分解能表示制御部の機能を示す機能ブロック図である。
【図１２】再生するために選択された視差画像の撮影時の画素分解能を基準画素分解能として取得する分解能表示制御部の機能を示す機能ブロック図である。
【図１３】視差画像とともに撮影時の画素分解能を記録したファイルの内容を示す説明図である。
【図１４】基準分解能を充足する撮影条件の範囲を示すバーグラフを表示する分解能表示制御部の機能を示す機能ブロック図である。
【図１５】基準分解能を充足する撮影条件の範囲を示すバーグラフの表示例を示す説明図である。
【図１６】バーグラフを画素分解能が変化したときに一定時間表示する表示制御処理を示すフローチャートである。
【図１７】境界値が設定可能範囲にない場合にバーグラフを表示する表示制御処理を示すフローチャートである。
【図１８】画素分解能が基準画素分解能を充足しないときにバーグラフを表示する表示制御処理を示すフローチャートである。
【図１９】基準画素分解能の範囲が指定されたときのバーグラフの表示例を示す説明図である。
【図２０】光切断法で三次元情報を取得するための測定画像を撮影する撮影装置の構成を示すブロック図である。
【図２１】三次元情報測定装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［第１実施形態］
第１実施形態の撮影装置は、撮影操作中に画素分解能が変化したときに、この変化を表示する機能を有する。図１において、撮影装置１０は、測定用撮影部としての第１カメラ１１，第２カメラ１２を有する。この第１カメラ１１，第２カメラ１２は、測定対象物Ｏｂｊの三次元情報、すなわち三次元空間における測定対象物上の任意の点Ｐｉの座標値（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）を解析して取得するために、測定画像としての視差画像を撮影する。第１カメラ１１は、測定対象物Ｏｂｊの右視点画像を撮影する。第２カメラ１２は、測定対象物Ｏｂｊの左視点画像を撮影する。前記視差画像は、右視点画像と左視点画像の集合である。
【００２３】
システム制御部１４は、撮影装置１０の各部を統括的に制御する。操作部１５は操作ボタンを有し、撮影条件の設定、視差画像の撮影の指示などを行うことができる。撮影条件には、各カメラ１１，１２の焦点距離と、各カメラ１１，１２の間隔すなわち基線長と、各視点画像の画素サイズと、測定対象物Ｏｂｊまでの撮影距離とがある。これらの撮影条件のうち、焦点距離、基線長、及び画素サイズは、操作部１５で設定することができる。撮影距離は、各カメラ１１，１２に対する測定対象物Ｏｂｊの位置から定まる。
【００２４】
第１カメラ１１と第２カメラ１２とは、光軸ＰＬ１，ＰＬ２が互いに平行となる向きで、一定の間隔を保って配置されている。第１カメラ１１、第２カメラ１２が並ぶ方向は、左右方向に限られるものではなく、例えば上下方向であってもよい。また、この例では２台のカメラ１１、１２で、２視点からの各視点画像を撮影しているが、３台以上のカメラで３視点以上の視点画像を撮影したり、あるいは１台カメラを動かして３視点以上の視点画像を撮影してもよい。
【００２５】
第１カメラ１１は、撮影レンズ１１ａとイメージセンサ部１１ｂとから構成され、撮影レンズ１１ａで結像される光学像をイメージセンサ部１１ｂで電気信号に変換して出力する。イメージセンサ部１１ｂは、例えばＣＣＤ型やＭＯＳ型のイメージセンサで構成されている。撮影レンズ１１ａは、ワイド端とテレ端との間で焦点距離を変化させることができるズームタイプであり、ズーミング操作で焦点距離を調節することができる。第２カメラ１２についても、第１カメラ１１と同じ構成であり、ズームタイプの撮影レンズ１２ａとイメージセンサ部１２ｂとから構成されている。
【００２６】
レンズ制御部１６は、操作部１５の操作に応じて、各撮影レンズ１１ａ，１２ａが同じ焦点距離となるように制御する。また、レンズ制御部１６は、後述する信号処理部２１からの画像データに基づいて、例えばコントラスト検出法により、測定対象物Ｏｂｊにピントが合致するように各撮影レンズ１１ａ，１２ａのピントを調節する。なお、三角測量方式等により、ピント調節をしてもよい。
【００２７】
各撮影レンズ１１ａ，１２ａは、それに組み込まれた変倍レンズの位置、及びフォーカスレンズの位置を検出するエンコーダユニット１１ｃ，１２ｃをそれぞれ内蔵している。レンズ制御部１６は、エンコーダユニット１１ｃ，１２ｃからのエンコード信号に基づいて、撮影レンズ１１ａ，１２ａの焦点距離を検知するとともに、撮影レンズ１１ａ，１２ａのピントが合致している被写体までの距離を撮影距離として検知する。これらエンコーダユニット１１ｃ，１２ｃとレンズ制御部１６とによって、焦点距離と撮影距離を取得する条件取得部を構成する。
【００２８】
焦点距離と撮影距離の取得手法は、上記のものに限られない。撮影距離については、例えば撮影距離を測定する測距センサを別に設けてもよく、あるいは各カメラ１１，１２で撮影される視点画像の対応点の視差から撮影距離を求めてもよい。また、撮影距離を操作部１５で指定し、その指定された距離にピントが合致するように各撮影レンズ１１ａ，１２ａを調節することができる。この場合には、指定された撮影距離が撮影条件として取得される。勿論、その指定された撮影距離に、測定対象物Ｏｂｊを配置することが必要である。
【００２９】
さらに、測定対象物Ｏｂｊと各カメラ１１，１２との間隔が増減するように、測定対象物Ｏｂｊを各カメラ１１，１２に対して相対的に移動させる移動機構を設けてもよい。この場合には、その移動機構に測定センサを設けて撮影距離を取得してもよい。また、例えば操作部１５で入力された撮影距離となるように移動機構が駆動される場合には、操作部１５で入力された撮影距離が撮影条件として取得される。
【００３０】
第１及び第２カメラ１１，１２は、間隔制御部１７によって制御される間隔調節機構１８に取り付けられている。間隔制御部１７は、操作部１５の操作に応じて、第１及び第２カメラ１１，１２の間隔を増減するように間隔調節機構１８を駆動する。これにより、基線長が変更される。
【００３１】
間隔調節機構１８は、一対の移動部材１８ａ，リードスクリュー１８ｂ，ガイド軸１８ｃ，モータ１８ｄなどからなる。リードスクリュー１８ｂとガイド軸１８ｃとは、左右方向に水平に伸びており、互いに平行に配されている。一方の移動部材１８ａには、第１カメラ１１が、他方の移動部材１８ａには第２カメラ１２がそれぞれ取り付けてある。また、各移動部材１８ａは、そのネジ孔にリードスクリュー１８ｂが通され、そして溝にガイド軸１８ｃが通して、左右方向に移動自在としている。
【００３２】
リードスクリュー１８ｂは、その中央を境に一端側に右ねじが、他端側に左ねじがそれぞれ形成されている。このリードスクリュー１８ｂは、間隔制御部１７で駆動が制御されるモータ１８ｄによって回転される。モータ１８ｄを正回転して、リードスクリュー１８ｂを一方向に回転すると、各移動部材１８ａが互いに間隔を小さくする方向に移動する。モータ１８ｄを逆回転して、リードスクリュー１８ｂを他方向に回転すると、各移動部材１８ａが互いに間隔を大きくする方向に移動する。
【００３３】
上記の間隔調節機構１８には、各移動部材１８ａの移動位置を検出するエンコーダ１９を取り付けられている。間隔制御部１７は、各移動部材１８ａの移動位置を示すエンコーダ１９からのエンコーダ信号に基づいて基線長を取得する。なお、基線長の取得手法は、これに限られず、例えばモータ１８ｄに供給する駆動パルス数に基づいて基線長を取得するように構成することもできる。
【００３４】
信号処理部２１は，カメラ１１，１２のそれぞれに対応して設けた相関二重サンプリング回路、増幅回路、Ａ／Ｄ変換器などから構成されている。この信号処理部２１は、各カメラ１１，１２の出力信号にノイズ除去、信号増幅を施した後にデジタル変換し、得られる画像データをバス２２に出力する。
【００３５】
バス２２には、システム制御部１４やレンズ制御部１６，間隔制御部１７，信号処理部２１などの各部が接続されており、このバス２２を通して各部がデータの授受，各種指示の授受を行うことができる。
【００３６】
露出制御部２３は、操作部１５の操作による撮影指示に応答して、適正露出となるように電子シャッタ速度を制御して各カメラ１１，１２を作動させ、視点画像の撮影を行わせる。画像処理部２４は、２つの視点画像に対してホワイトバランス補正やガンマ補正などを行う。
【００３７】
イメージセンサ部１１ｂ，１２ｂは、周知のようにイメージセンサの各ピクセルに蓄積される電荷の読み出しを行うことで、被写体像を光電変換して出力する。この電荷読み出しの際に、露出制御部２３は、操作部１５の操作で指定される解像度モードに応じて、例えば画素混合による解像度変換を行う。基本的な画素サイズは、イメージセンサのピクセルのサイズで決まるが、画素混合等の解像度変換で画素サイズが変化する。露出制御部２３は、撮影条件の１つである画素サイズを取得し、解像度変換に対応する画素サイズを出力する。なお、画像処理によって、各視点画像の解像度の変更を行う場合には、画像処理で変更された解像度に対応する画素サイズを取得すればよい。また、画素混合に代えて間引き処理により解像度を変更することもでき、逆に画素補間などにより解像度を高くしてもよい。
【００３８】
表示部２５は、表示すべき画像の画像データを記憶するＶＲＡＭ、このＶＲＡＭに記憶されている画像データに基づいた駆動信号を発生させるドライバ、このドライバからの駆動信号で駆動されるモニタなどから構成される。撮影モード中は、一方のカメラ、例えば第１カメラ１１で撮影される右視点画像が順次に表示部２５に入力されてスルー画として表示される。操作者は、このスルー画を観察して構図を決めることができる。また、再生モード下では、撮影済みの各視点画像が表示される。
【００３９】
また、表示部２５は、画素分解能を表示する。撮影モード下においては、撮影された視差画像から三次元情報の画素分解能の表示が行われる。この画素分解能は、イメージセンサ上での画素の大きさに相当する長さであり、光軸ＰＬ１，ＰＬ２に垂直な平面上での距離の画素分解能（以下、平面画素分解能という）と、光軸ＰＬ１，ＰＬ２に平行な奥行き方向の画素分解能（以下、奥行き画素分解能という）とがある。
【００４０】
圧縮伸長部２６は、視差画像を記録メディア２７に記録する際に視差画像のデータを所定形式で圧縮し、また記録メディア２７から読み出された視差画像を伸長する。伸長された視差画像は、表示部２５に送られる。
【００４１】
メディア制御部２８は、記録メディア２７に対するデータの書き込みと読み出しを行う。撮影モード中に撮影された２つの視点画像は、１つのファイルとして記録メディア２７に記録される。また、メディア制御部２８は、再生モードでは、記録メディア２７からファイルを読み出して、ファイル内の２つの視点画像を圧縮伸長部２６で伸長処理してから表示部２５に送る。これにより、記録メディア２７に記録されている視差画像を表示部２５に、立体視可能に再生される。
【００４２】
分解能表示制御部３０は、表示部２５に表示される画素分解能の表示態様を制御する。この分解能表示制御部３０は、算出された画素分解能などを一時的記憶するワークメモリ３０ａを備えている。
【００４３】
図２において、画素分解能算出部３１は、撮影条件である基線長、焦点距離、撮影距離、画素サイズが入力され、これらに基づいて画素分解能を算出する。上述のように、基線長は間隔制御部１７が、焦点距離と撮影距離はレンズ制御部１６が、そして画素サイズは露出制御部２３がそれぞれ取得する。また、画素分解能の算出は、例えば一定の時間間隔で行う。
【００４４】
基線長をｄ、焦点距離をｆ、撮影距離をＨ、画素サイズをｐとしたときに、次の式（１），（２）によって、平面画素分解能ΔＸＹ、奥行き画素分解能ΔＺを求めることができる。
ΔＸＹ＝Ｈ・ｐ／ｆ           ・・・（１）
ΔＺ＝Ｈ2・ｐ／（ｆ・ｄ）  ・・・（２）
【００４５】
表示制御部３２は、画素分解能算出部３１で算出される画素分解能の変化を検出する。この変化が検出されたときに、表示部２５上の画素分解能の表示態様が変化する。この表示制御部３２は、画素分解能算出部３１で画素分解能が算出されるごとに、今回算出された画素分解能と前回算出された画素分解能とを対応するもの同士で比較する。すなわち、今回算出された平面画素分解能と前回算出された平面画素分解能とを比較し、今回算出された奥行き画素分解能と前回算出された奥行き画素分解能とを比較する。
【００４６】
上記比較において、表示制御部３２は、今回算出された画素分解能と前回算出された画素分解能が不一致の場合には、画素分解能が変化したと判定し、表示部２５の画素分解能の表示を通常表示から強調表示にする。強調表示は、一定の継続時間Ｔｒｅｆだけ継続される。画素分解能が変化していない場合には、通常表示が維持される。
【００４７】
なお、前回算出された画素分解能は、例えばワークメモリ３０ａに記憶されており、このワークメモリ３０ａに記憶されている画素分解能は、比較が完了するごとに、今回算出された画素分解能で更新される。なお、画素分解能が変化したときにのみ、ワークメモリ３０ａに記憶されている画素分解能を更新してもよい。
【００４８】
図３に表示部２５の表示状態の一例を示す。表示部２５の表示画面には、スルー画表示エリア３４と、画素分解能を表示するための画素分解能表示エリア３５とが設けられている。スルー画表示エリア３４内のスルー画を観察して、構図を決めることができる。画素分解能表示エリア３５は、平面画素分解能表示エリア３５ａと、奥行き画素分解能表示エリア３５ｂとに分割されている。
【００４９】
画素分解能が変化していな状態に対応する通常表示では、図３Ａに示すように、各画素分解能表示エリア３５ａ，３５ｂには、例えば白色などの背景に黒色の文字でそれぞれの画素分解能が表示される。一方、画素分解能が変化した状態に対応する強調表示では、図３Ｂの奥行き画素分解能表示エリア３５ｂのように、例えば赤色の背景に白色の文字で画素分解能が表示される。これにより、表示画面上で画素分解能を強調して表示し、撮影操作中に画素分解能の変化があったことを操作者に報知している。
【００５０】
次に上記実施形態の作用について説明する。測定対象物Ｏｂｊの撮影を行う場合には、まず測定対象物Ｏｂｊをカメラ１１，１２の前方に置く。撮影装置１０を作動させると、第１カメラ１１によって動画の撮影が開始され、その撮影画像が信号処理部２１，画像処理部２４を介して表示部２５に送られて、スルー画として表示される。
【００５１】
また、信号処理部２１からの画像データに基づいて、レンズ制御部１６による撮影レンズ１１ａ，１２ａのピント調節が行われるため、測定対象物Ｏｂｊにピントが合致した状態でスルー画像を観察することができる。なお、操作部１５によるピント調節の指示、レリーズボタンの半押し操作などに応答して、ピント調節が行われるようにしてもよい。
【００５２】
表示部２５には、上記のようにスルー画が表示されるとともに、その下方の画素分解能表示エリア３５に各画素分解能が表示される。ここで、撮影レンズ１１ａ，１２ａの焦点距離、撮影距離、基線長の調節や、解像度の変更を行っていなければ、図３Ａに示されるように、画素分解能表示エリア３５に表示される各画素分解能は通常表示された状態が維持される。
【００５３】
ところで、上記のようにしてスルー画の表示が行われている間では、分解能表示制御部３０が作動して、表示制御処理を一定の時間間隔で行うことで画素分解能の表示の制御を行う。図４に示すように、まず一方のカメラ例えば第１カメラ１１からのエンコード信号に基づいて、各撮影レンズ１１ａ，１２ａの焦点距離と撮影距離とがレンズ制御部１６によって取得される。また、エンコーダ１９からのエンコード信号に基づいて間隔制御部１７によって基線長が取得され、さらには指定されている解像度に応じた画素サイズが露出制御部２３によって取得される。
【００５４】
上記のようにして各部で取得された撮影条件が分解能表示制御部３０に送られ、これらに基づいて、画素分解能が算出される。画素分解能が算出されると、その算出された各画素分解能を前回算出した各画素分解能と対応するもの同士で比較して、画素分解能の変化の有無が調べられる。
【００５５】
上記の比較で、画素分解能が不一致となった場合には、その不一致となった画素分解能に対して強調表示される。例えば、奥行き画素分解能だけが不一致となったときには、奥行き画素分解能を強調表示する。平面画素分解能と奥行き画素分解能の両方が不一致となったときには、各画素分解能を強調表示にする。この後には、強調表示の時間を制御するためのタイマ値をリセットしてから計時を開始して、今回の表示制御処理を終了する。なお、タイマ値は画素分解能が不一致となるごとにリセットされる。
【００５６】
一方、画素分解能が一致している場合には、タイマ値を参照して継続時間Ｔｒｅｆに達しているか否かが調べられる。そして、達していない場合には、今回の処理を終了し、達している場合には、強調表示となっている画素分解能があれば、その表示を通常表示に戻してから、今回の表示制御処理を終了する。なお、強調表示を通常表示に戻すタイミングの制御は、奥行き画素分解能と平面画素分解能とで別々に行ってもよい。
【００５７】
操作者は、表示部２５に表示されているスルー画を観察しながら、操作部１５を操作して、必要に応じて各撮影レンズ１１ａ，１２ａの焦点距離、撮影距離の調節を行い、また基線長の調節、解像度の指定を行う。
【００５８】
例えば，操作部１５を操作して、焦点距離の変更を指示すると、レンズ制御部１６によって各撮影レンズ１１ａ，１２ａのズーミングが行われ、焦点距離が変更される。また、操作部１５でカメラ間隔（基線長）の変更を指示すると、モータ１８ｄによりリードスクリューが指示に応じた方向に回転され、これにより第１カメラ１１と第２カメラ１２が互いに近づく向き、あるいは離れる向きに移動することによってカメラ間隔が変更される。
【００５９】
各カメラ１１，１２に対して、測定対象物Ｏｂｊを近づけ、あるいは遠ざけるように移動する。または、撮影装置１０を移動して、測定対象物Ｏｂｊに近づけ、あるいは遠ざける。このように測定対象物Ｏｂｊと各カメラ１１，１２の間隔（撮影距離）変化させると、これに追従して各撮影レンズ１１ａ，１２ａのピントが合致するように調節される。
【００６０】
さらに、解像度を指定すれば、その解像度となるように、イメージセンサ部１１ｂ，１２ｂの画素混合が行われ、あるいは画素混合を行わないように制御がされる。なお、解像度は、視差画像を撮影する際に、その変更を行えばよい。したがって、スルー画表示の際には、画素混合をせずに、動画に適した電荷読出しをすればよい。
【００６１】
上述のように焦点距離、撮影距離、基線長の調節や、解像度の変更を行うと、それに応じて画素分解能が変化する。このため、表示制御処理により、その変化が検出されると、変化した画素分解能が強調表示される。
【００６２】
したがって、例えば奥行き画素分解能だけが変化した場合には、図３Ｂに示されるように、奥行き画素分解能表示エリア３５ｂ内では、赤色の背景に白色の文字で奥行き画素分解能が表示され、この画素分解能に変化があったことが表示される。また、同様に平面画素分解能が変化した場合には、平面画素分解能表示エリア３５ａ内では、赤色の背景に白色の文字で平面画素分解能が表示される。
【００６３】
そして、撮影条件が変更されて画素分解能が変化したことが検出されるごとに、タイマ値がリセットされることによって強調表示が継続されるから、撮影条件が変更されている間では、それによって変化される画素分解能の強調表示が継続される。画素分解能が変化しなくなると、最後に画素分解能の変化が検出されてから継続時間Ｔｒｅｆ後に、その画素分解能は、強調表示から通常表示となる。
【００６４】
上記のようにして画素分解能の表示態様が変化されるので、操作者は、強調表示が行われて画素分解能の変化が報知されたときにだけ、その画素分解能に注目すればよく、通常は構図の決定などに集中すればよい。
【００６５】
撮影条件及び構図の決定後、操作部１５を操作して撮影を指示する。この撮影の指示により、第１，第２カメラ１１，１２の各カメラ１１，１２によって静止画の撮影が行われる。これにより、測定対象物Ｏｂｊの撮影対象部分を撮影した右視点画像と左視点画像からなる視差画像が撮影される。そして、２つの視点画像は、圧縮伸長部２６に送られてデータ圧縮された後にメディア制御部２８に送られ、１つのファイルとして記録メディア２７に記録される。
【００６６】
上記の第１実施形態では、画素分解能の変化があったときに、通常表示から強調表示に変更しているが、表示態様の変更は、これに限るものではなく、例えば画素分解能を表示する文字サイズの変更、文字色の変更、表示位置の変更などでもよい。文字サイズの変更では、文字サイズを通常表示よりも大きくする。文字の色の変更では、通常表示よりも目立つ色に文字を変化させる。表示位置の変更では、通常表示での位置よりも目立つ位置に文字を表示する。また、この他にも、画素分解能の変化があったときに画素分解能を表示する文字を点滅させたり、通常表示を非表示として画素分解能の変化があったときに画素分解能を表示したりするものでもよい。
【００６７】
［第２実施形態］
図５及び図６は、撮影条件の変化を検出して画素分解能の表示態様を変更する第２実施形態を示す。なお、以下に説明する事項以外は、第１実施形態と同様であり、実質的に同じ構成部材には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。図５において、分解能表示制御部３０は、条件変化検出部４１、画素分解能算出部３１、表示制御部４２で構成されている。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００６８】
図６に示すように、条件変化検出部４１は、各部によって取得される撮影条件の変化を検出する。条件変化検出部４１によって、入力される撮影条件のうちいずれか１つでも変化したことが検出されると、各撮影条件が画素分解能算出部３１に送られて画素分解能が算出される。表示制御部４２は、各画素分解能が算出されると、その算出された画素分解能を表示部２５に表示するとともに、その画素分解能の表示を継続時間Ｔｒｅｆだけ強調表示に変更する。
【００６９】
なお、撮影距離だけが変化した場合には、奥行き画素分解能だけが変化するから、この場合には、奥行き画素分解能の表示だけを強調表示することが好ましい。撮影距離の変化の検出は、撮影距離を比較して検出する他に、測定対象物Ｏｂｊ自体の移動を検出したり、撮影装置１０の移動を検出したりしてもよい。
【００７０】
上記実施形態では、撮影条件自体の変化を検出するが、図７及び図８に示すように、撮影条件の変更操作を検出することで、撮影条件の変化の検出としてもよい。この例では、変更操作検出部４４は、撮影条件を変更する操作を検出する。この変更操作検出部４４によって、撮影条件のうちのいずれか１つの変更操作が検出されると、画素分解能算出部３１に画素分解能の算出が指示され、撮影条件から画素分解能が算出される。表示制御部４２は、算出された各画素分解能を表示部２５に表示するとともに、継続時間Ｔｒｅｆだけ強調表示に変更する。
【００７１】
なお、撮影装置１０の操作によって撮影距離が変更されない場合には、変更操作を検出する構成よりも、図５，図６に示される例のように撮影条件の変化を検出するのがよい。そして、この場合には、少なくとも表示制御処理ごとに実際の撮影距離に対応した値を取得するのがよい。
【００７２】
［第３実施形態］
基準範囲に基づいて、画素分解能の表示態様を制御する第３実施形態について説明する。なお、以下に説明する他は、第１実施形態と同様であり、実質的に同じ構成部材には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７３】
この例における分解能表示制御部３０の機能ブロックを図９に、また表示制御処理を図１０に示す。基準画素分解能記憶部５１は、例えばワークメモリ３０ａなどで構成され、取得した基準画素分解能を記憶する。この例では、操作部１５が基準画素分解能を取得するものであり、操作部１５の操作で入力される基準画素分解能が基準画素分解能記憶部５１に記憶される。基準画素分解能は、三次元情報を取得する際に、測定結果の利用目的などに応じて必要とされる画素分解能であり、平面画素分解能と奥行き画素分解能とが記憶される。
【００７４】
表示制御部５２は、取得した基準画素分解能（最適な三次元情報を得るために必要とされる必要画素分解能）に基づいて、判断の基準となる画素分解能の範囲（以下、基準範囲という）を決定する。また、表示制御部５２は、画素分解能算出部３１で算出される画素分解能がその基準範囲外となったことを検出したときに、画素分解能の表示態様を変更する。この例では、取得した基準画素分解能を基準範囲の上限値とすることによって、基準画素分解能よりも算出される画素分解能が低く（大きく）なったときに、通常表示から強調表示に変更する。
【００７５】
基準画素分解能の取得後では、画素分解能算出部３１によって各撮影条件から画素分解能が算出される。この算出された画素分解能と、許容範囲の上限値（基準画素分解能）とは、それぞれ対応するもの同士が表示制御部５２によって比較される。後者が前者よりも大きい（画素分解能が低い）ときに各画素分解能を強調表示し、後者が前者と同じかそれよりも小さい（画素分解能が高い）ときには通常表示とされる。結果として、必要とする画素分解能を満たさなくなるときにだけ強調表示となる。
【００７６】
基準画素分解能の取得手法は、上記のものに限られない。図１１に示す例は、前回に視差画像を撮影した際の画素分解能を基準画素分解能として取得するものである。基準画素分解能記憶部５４には、画素分解能算出部３１で算出される各画素分解能が入力されている。また、この基準画素分解能記憶部５４には、画素分解能を取得する指示として視差画像の撮影する際に発生する撮影信号が入力されている。撮影信号が入力されると、基準画素分解能記憶部５４は、その時点で算出されている各画素分解能を基準画素分解能として取得して記憶する。
【００７７】
図９，図１０の例と同様にして、基準画素分解能記憶部５４に記憶されている基準画素分解能を基準範囲の上限とする。表示制御部５２によって、画素分解能算出部３１で算出される画素分解能が基準範囲外であるか否かを調べ、その結果に基づいて画素分解能の表示態様を制御する。これによれば、例えば、前回の視差画像と同じか、あるいはそれより高い画素分解能を維持して撮影を行う場合に便利である。
【００７８】
また、図１２に示す例のように、再生した視差画像の画素分解能を基準画素分解能としてもよい。この例では、メディア制御部２８が基準画素分解能取得部として機能する。視差画像（２つの視点画像）をファイルとして記録する際には、メディア制御部２８によって、図１３に示すように、ファイルＦには視差画像のデータとともに、それを撮影した時の平面画素分解能、奥行き画素分解能を内容とするタグが記録される。
【００７９】
再生モード下で、メディア制御部２８は、操作部１５によって選択されたファイルを読み出したときに、そのファイルに含まれる２つの視点画像を圧縮伸長部２６を介して表示部２５に送って、立体視可能な画像として表示する。これとともに、タグから画素分解能を読み出して基準画素分解能記憶部５５に送り記憶させる。この基準画素分解能記憶部５５の記憶内容は、ファイルを読み出すごとに、そのファイルのタグに記録されている画素分解能に更新される。
【００８０】
再生モードから撮影モードに切り替えると、表示制御部５２は、その時点で基準画素分解能記憶部５５に記憶されている基準画素分解能を基準範囲の上限として、画素分解能算出部３１で算出される画素分解能が基準範囲外であるか否かを調べ、その結果に基づいて画素分解能の表示態様を制御する。これによれば、撮影済みの視差画像と同じか、あるいはそれよりも高い画素分解能で視差画像を撮影しようとする場合に便利である。
【００８１】
なお、この例では、視差画像を含むファイルのタグに平面画素分解能、奥行き画素分解能を記録することにより、視差画像と画素分解能を対応付けて記録している。この他に、視差画像と画素分解能とを別ファイルとして記録し、それらのファイルに含まれるタグに関連づけられる他方のファイル名を記録したり、双方のファイルを関連付けるためのファイルを記録したりしてもよい。
【００８２】
また、画素分解能を記録する代わりに、撮影条件を記録しておき、撮影条件から分解能を算出できるようにしてもよい。視差画像や画素分解能を記録メディア２７に代えて、メモリやハードディスクなどに記録してもよい。さらには、視差画像とは無関係に画素分解能が記録されたデータを読み込ませるように構成してもよい。
【００８３】
上記第３実施形態で示す各例では、取得した基準画素分解能を基準範囲の上限値とし、算出される画素分解能が上限値より大きいか否かを判定している。しかし、取得した基準画素分解能から決められる基準範囲をどのようにするかは任意に設定できる。例えば、基準画素分解能から基準範囲の上限値と下限値とをそれぞれ決定し、その基準範囲外であるか範囲内であるか否かを判定してもよい。また、基準画素分解能から基準範囲の下限値だけを決め、算出される画素分解能が下限値より小さいか否かを判定してもよい。また、上限値と下限値とを同じ値、例えば基準画素値として、その画素分解能の値からずれたときに画素分解能の表示を強調表示にするようにすることもできる。
【００８４】
取得した基準画素分解能に対する上限値や下限値の割合を予め設定しておき、その割合を用いて上限値や下限値を決めることができる。例えば、下限側の割合を８０％、上限側の割合を１２０％として設定しておいた場合、記憶されている基準画素分解能の８０％の画素分解能を下限値とし、１２０％の画素分解能を上限値として画素分解能の範囲が決定する。そして、表示制御部５２が、この算出された範囲内であるか否かを判定して表示態様を制御する。
【００８５】
なお、上記の下限値の割合、上限値の割合は、必ずしも記憶されている基準画素分解能よりも下限値を小さくし、または記憶されている基準画素分解能よりも上限値を大きくするものでなくてもよい。したがって、例えば下限側の割合を１１０％、上限側の割合を１３０％として設定してもよい。さらには、記憶されている基準画素分解能に対する割合に代えて、記憶されている基準画素分解能に対する差分（許容する長さ）を設定して、上限値、下限値を決めるようにしてもよい。
【００８６】
上限値や下限値を決めるための割合や差分は、操作部１５から入力したり、前回の撮影時に用いたものを使用したり、再生された視差画像とともに記録されているものを使用したりしてもよい。また、高い画素分解能が要求される高精細モード、標準的な画素分解能を要求する標準モードなどの各種モードの選択に応じて、予め用意されているものを自動的に設定してもよい。さらには、取得した基準画素分解能の大きさに応じた割合や差分で上限値や下限値が決まるようにしてもよい。
【００８７】
［第４実施形態］
設定中の撮影条件が基準画素分解能を充足する範囲，充足しない範囲を表示する第４実施形態について説明する。なお、以下に説明する他は、第３実施形態と同様であり、実質的に同じ構成部材には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００８８】
操作部１５を操作することによって、焦点距離を調節する焦点距離設定モード、基線長を調節するカメラ間隔設定モード、解像度を変更する解像度設定モードを選択できるようにしてある。
【００８９】
図１４において、この例における分解能表示制御部３０の境界値算出部６１は、選択された設定モードにおいて変更される撮影条件について、基準画素分解能記憶部５１に記憶されている基準画素分解能とするための値を、その撮影条件の境界値として算出する。この撮影条件の境界値の算出では、当該撮影条件以外の現在の各撮影条件と基準画素分解能とから算出される。例えば、焦点距離設定モードが選択されている場合では、現在設定されている画素サイズと撮影距離と基線長との下で、記憶されている基準画素分解能とするための焦点距離を境界値として算出する。
【００９０】
バーグラフ生成部６２は、選択された設定モードで変更される撮影条件についてのバーグラフを生成し、表示部２５に表示する。焦点距離設定モードで表示されるバーグラフの例を図１５に示す。バーグラフ６３の帯状のバー６３ａは、撮影レンズ１１ａ，１２ａのズーミング可能な焦点距離の範囲を示しており、一端が広角端（ＷＩＤＥ端）、他端が望遠端（ＴＥＬＥ端）に対応している。バー６３ａ内には、現在値指標６３ｂが表示される。この現在値指標６３ｂは、現在設定されている焦点距離の値を示すものであり、焦点距離設定モード下でのズーミングに対応してバー６３ａ内を広角端と望遠端との間で移動する。
【００９１】
上記バー６３ａは、前述の境界値算出部６１によって算出された境界値に相当する位置の境界Ｂｏを境にして、十分領域Ａ１と不十分領域Ａ２とに分けられている。十分領域Ａ１は、記憶されている基準画素分解能よりも高い画素分解能が得られる焦点距離の領域であり、基準画素分解能を充足する範囲を示している。一方の不十分領域Ａ２は、記憶されている基準画素分解能よりも画素分解能が低くなる焦点距離の領域であり、基準画素分解能を充足しない範囲を示している。この焦点距離のバーグラフ６３の場合には、境界Ｂｏよりも望遠端側が十分領域Ａ１とされ、広角端側が不十分領域Ａ２となる。十分領域Ａ１と不十分領域Ａ２は、互いに異なる色で表示され、例えば十分領域は白色あるいは透明とされ、不十分領域Ａ２は赤色とされており、容易に識別できるようになっている。
【００９２】
バーグラフ６３を参照することで、設定中の焦点距離について，基準画素分解能を満たす範囲と満たさない範囲を容易に知ることができ、またそれらと現在値指標６３ｂで現在の焦点距離との関係をも知ることができる。
【００９３】
カメラ間隔設定モードでは基線長についての同様なバーグラフの表示を行う。解像度設定モードでは、画素サイズの境界値を求めて、画素サイズの同様なバーグラフを表示する。なお、画素サイズを変換した解像度で表示してもよい。また、解像度が高い高画質モード、解像度が標準的な標準画質モード、解像度が低い低解像度モードのようにモードを選択する場合には、各モードの位置をバーグラフに示して境界値との関係が分かるようにしてもよい。
【００９４】
撮影条件のうちの撮影距離に関しては、前述のように、操作部１５で指定する撮影距離となるように測定対象物Ｏｂｊを各カメラ１１，１２に対して相対的に移動させる移動機構を設けた場合や、測定対象物Ｏｂｊの撮影距離を操作部１５で入力する場合に、他の撮影条件と同様に表示を行うことができる。
【００９５】
上記の例では、設定モード下では、その設定モードで設定される撮影条件のバーグラフを常時表示しているが、例えば図１６に示すように、画素分解能が変化することに応答して、バーグラフを一定時間だけ表示してもよい。もちろん、撮影条件の変化に応答して、バーグラフを一定時間だけ表示してもよい。また、図１７に示すように、算出された撮影条件の境界値が、当該撮影条件で設定可能な範囲にあるときにだけバーグラフを表示してもよい。
【００９６】
図１８に示す例では、設定モード下で、第３実施形態と同様に各撮影条件から算出され画素分解能と基準範囲の上限値（基準画素分解能）とが対応するもの同士で比較し、後者が前者よりも大きい（画素分解能が低い）ときに各画素分解能を強調表示する。これとともにバーグラフ６３を表示し、後者が前者と同じかそれよりも小さい（画素分解能が高い）ときには各画素分解能を通常表示とするとともに、バーグラフ６３を非表示とする。この例ではバーグラフ６３が表示されるときには、不十分領域Ａ２内に現在値指標６３ｂが表示されることになる。また、バーグラフ６３の表示を制御する場合に基準範囲を上限値と下限値で規定してもよい。この場合には、例えば図１９に一例を示すように、バー６３ａの両端（望遠端側と広角端側）のそれぞれが不十分領域Ａ２となり、その間が十分領域Ａ１となる。なお、画素分解能の表示態様の変更を行わず、バーグラフの表示制御だけを行う構成とすることもできる。
【００９７】
上記第４実施形態の各例では、設定中の撮影条件の現在値を表示しているが、現在値を表示しない構成としてもよい。また、不十分領域Ａ２に現在値が入ったとき、すなわち基準画素分解能よりも低い画素分解能となるように撮影条件が設定されたときに、警告したり、撮影を禁止したりしてもよく、さらには基準画素分解能よりも低い画素分解能となる撮影条件に設定できないようにするのも好ましい。
【００９８】
また、充足する範囲，充足しない範囲の表示は、バーグラフに限るものではないが、グラフィカルな表示として容易に認識できるようにするのがよい。さらに、バーグラフ上の境界値の位置だけの色を変えて表示したり、境界値を数値で表示したり、現在値と境界値との差を表示するなどしてもよい。上記の他の実施形態と組み合わせて利用することもできる。
【００９９】
上記第１〜第４実施形態では、各カメラ１１，１２の光軸ＰＬ１，ＰＬ２を平行とした例について説明したが、これらを平行とせず適当な輻輳角を持たせて各カメラ１１，１２を配し、輻輳角を考慮して画素分解能を算出するようにしてもよい。
【０１００】
［第５実施形態］
第５実施形態の撮影装置の構成を図２０に示す。この撮影装置７０は、測定対象物の三次元情報を光切断法によって測定するための測定画像を撮影するものである。なお、撮影装置７０は、スリット光を測定対象物に照射して１台のカメラで測定画像を撮影する他は、図１の撮影装置と同様であり、実質的に機能が同じ構成部材には、同じ符号を付してその説明を省略する。
【０１０１】
移動部材１８ａの上には、投光器７１とカメラ７２とが配置されている。投光器７１は、撮影モード時に、例えばレーザ装置などから出力された縦長のスリット状のスリット光を測定対象物Ｏｂｊに照射する。この投光器７１は、走査制御部７３で駆動が制御される走査機構７３ａを有しており、この走査機構７３ａによるスリット光の照射位置の移動と、スリット光の照射とを繰り返し行う。
【０１０２】
カメラ７２は、撮影レンズ７２ａ、イメージセンサ部７２ｂとから構成され、測定画像の撮影を行う。撮影モードでは、測定画像として撮影される範囲をスリット光の照射位置が順次に移動している間、イメージセンサ部７２ｂでの電荷蓄積を行うことにより、照射位置が変えられた多数のスリット光を１枚の測定用画像に撮影する。上記のように撮影された測定用画像が解析されて、測定対象物Ｏｂｊの三次元情報が求められる。なお、スリット光の照射位置が移動するごとに、１枚の測定画像を撮影してもよい。
【０１０３】
この例においても、カメラ７２の焦点距離、測定対象物Ｏｂｊまでの撮影距離、測定顔図の画素サイズ、投光器７１とカメラ７２との間隔である基線長を撮影条件として、上記第１〜第４実施形態と同様な画素分解能の表示や、基準画素分解能を充足する範囲、充足しない範囲の表示などを行うことができる。
【０１０４】
この第５実施形態では、光切断法を用いた三次元情報装置について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、投光器から光を測定対象物に照射し、その像を測定画像として撮影する各種三次元情報装置に利用することができる。例えば、投光器から格子パターンを測定対象物に投影し、ワーク上の変形格子像を測定画像としてカメラで撮影するものや、投光器から測定対象物に照射されたスポット光をカメラで撮影して測定画像とするものに利用でできる。
【０１０５】
上記各実施形態では、測定画像を撮影する撮影装置について説明したが、この撮影装置を含む三次元情報取得装置としてもよい。例えば、図２１は、撮影装置１０に、視差画像を解析する三次元情報解析部８１を設けて、三次元情報取得装置８０とした例を示している。三次元情報解析部８１は、視差画像を解析し、三次元情報を演算して求める。この解析では、各視点画像中の対応点の視差を求め、この視差と、各カメラ１１，１２の画素サイズ、焦点距離や撮影距離、カメラ間隔（基線長）などから撮影レンズの光軸に平行な方向での距離（奥行き方向の距離）、奥行き方向に垂直な平面方向での座標を算出する。算出した三次元情報は、表示部２５に表示したり、記録メディア２７に記録される。
【０１０６】
また、複数の視点画像を撮影するカメラとコンピュータとを接続して、あるいはカメラと投光器からなる装置をコンピュータに接続して、上記各実施形態の構成とすることもできる。
【符号の説明】
【０１０７】
１０，７０  撮影装置
１１，１２，７２  カメラ
２５  表示部
３０  分解能表示制御部
３１  画素分解能算出部
３２，４２，５２  表示制御部
４１  条件変化検出部
４４  変更操作検出部
５１，５4，５５  基準画素分解能記憶部
６１  境界値算出部
６２  バーグラフ生成部
７１  投光器
８０  三次元情報測定装置
８１  三次元情報解析部
【図１】
2011118065.tif 000003
【図２】
2011118065.tif 000004
【図３Ａ】
2011118065.tif 000005
【図３Ｂ】
2011118065.tif 000006
【図４】
2011118065.tif 000007
【図５】
2011118065.tif 000008
【図６】
2011118065.tif 000009
【図７】
2011118065.tif 000010
【図８】
2011118065.tif 000011
【図９】
2011118065.tif 000012
【図１０】
2011118065.tif 000013
【図１１】
2011118065.tif 000014
【図１２】
2011118065.tif 000015
【図１３】
2011118065.tif 000016
【図１４】
2011118065.tif 000017
【図１５】
2011118065.tif 000018
【図１６】
2011118065.tif 000019
【図１７】
2011118065.tif 000020
【図１８】
2011118065.tif 000021
【図１９】
2011118065.tif 000022
【図２０】
2011118065.tif 000023
【図２１】
2011118065.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成23年6月21日(2011.6.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元情報を取得するために、測定対象物の測定画像を撮影する測定用撮影部と、
前記測定画像を撮影する際の撮影条件を取得する条件取得部と、
前記撮影条件に基づいて画素分解能を算出する画素分解能算出部と、
前記画素分解能算出部で求めた前記画素分解能を表示する表示部と、
前記測定画像を撮影する際の基準画素分解能を取得する基準画素分解能取得部と、
前記画素分解能が、前記基準画素分解能に基づいて定まる基準範囲外となったことを検出したときに、前記表示部による表示態様を変更する表示制御部と、
前記測定画像が撮影されたときに、その測定画像とともに画素分解能又は撮影条件を記録する記録部と、
新たな測定画像を撮影する際に、前記記録部によって記録された複数の前記測定画像の中から任意の測定画像を選択する選択部とを備え、
前記基準画素分解能取得部は、選択された前記測定画像に関する画素分解能または撮影条件を取得し、その画素分解能または撮影条件から得られる画素分解能を前記新たな測定画像を撮影する際の前記基準画素分解能とすることを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記表示部は、前記画素分解能算出部で算出される前記画素分解能とともに、前記測定画像のスルー画を表示することを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
前記表示部は、前記選択部で選択された前記測定画像を再生して表示することを特徴とする請求項１または２記載の撮影装置。
【請求項４】
撮影条件を設定する際に、前記画素分解能算出部で算出される前記画素分解能が前記基準範囲外となる場合は、この基準範囲内となるための前記撮影条件の条件範囲を表示する撮影条件範囲表示部を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項５】
前記撮影条件範囲表示部は、前記撮影条件範囲の他に、前記撮影条件範囲外を区分して表示することを特徴とする請求項４記載の撮影装置
【請求項６】
前記測定用撮影部は、前記測定画像として、各視点画像を撮影するための複数のカメラを有し、
前記条件取得部は、焦点距離と、撮影距離と、画素サイズと、カメラ間の距離である基線長を、撮影条件として取得することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項７】
前記測定対象物に測定光を投光する投光部を備え、
前記測定用撮影部は、前記測定光で照射中の前記測定対象物を撮影することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項８】
前記請求項１ないし７のいずれか１項に記載の撮影装置と、
前記撮影装置で撮影した前記測定画像に基づいて三次元情報を求める解析部と、
を備えたことを特徴とする三次元情報測定装置。
【請求項９】
三次元情報を取得するために、測定対象物の測定画像を撮影する撮影装置の制御方法において、
前記測定画像の撮影条件から、画素分解能を算出する算出ステップと、
前記画素分解能を表示部に表示する表示ステップと、
前記測定画像を撮影する際の基準画素分解能を取得する取得ステップと、
前記画素分解能が、前記基準画素分解能に基づいて定められた基準範囲外となるかどうかを判定する判定ステップと、
前記画素分解能が、前記基準範囲外となる場合に、前記表示部における前記画素分解能の表示態様を変更する変更ステップと、
前記測定画像が撮影されたときに、その測定画像とともに前記画素分解能又は前記撮影条件を記録する記録ステップと、
新たな測定画像を撮影する際に、前記記録部によって記録された複数の前記測定画像の中から任意の測定画像を選択する選択ステップとを有し、
前記取得ステップは、選択された前記測定画像の前記画素分解能または前記撮影条件を取得し、この画素分解能または撮影条件から得られる画素分解能を前記新たな測定画像を撮影する際の前記基準画素分解能とすることを特徴とする撮影装置の制御方法。
【請求項１０】
前記表示ステップは、前記算出ステップで算出される前記画素分解能とともに、前記測定画像のスルー画を表示することを特徴とする請求項９記載の撮影装置の制御方法。
【請求項１１】
選択された前記測定画像は、前記表示部に再生表示されることを特徴とする請求項９または１０記載の撮影装置の制御方法。
【請求項１２】
前記各撮影条件のうちのいずれかの撮影条件を設定するステップと、
前記算出ステップで算出される前記画素分解能が前記基準範囲外となる場合に、この基準範囲内となるための前記撮影条件の条件範囲を表示する範囲表示ステップと、
を有することを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の撮影装置の制御方法。
【請求項１３】
前記範囲表示ステップは、前記撮影条件範囲の他に、前記撮影条件範囲外とを区分して前記表示部に表示することを特徴とする請求項１２記載の撮影装置の制御方法。
【請求項１４】
複数のカメラにより、異なった視点から撮影した複数の視点画像を前記測定画像として撮影する撮影ステップを有することを特徴とする請求項９ないし１３のいずれか１項に記載の撮影装置の制御方法。
【請求項１５】
測定光で照射された前記測定対象物を撮影する撮影ステップを有することを特徴とする請求項９ないし１３のいずれか１項に記載の撮影装置の制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記課題を達成するために、本発明の撮影装置は、測定用撮影部と、条件取得部と、画素分解能算出部と、表示部と、基準画素分解能取得部と、表示制御部と、記録部と、選択部とを備えている。前記測定用撮影部は、三次元情報を取得するために測定対象物の測定画像を撮影する。前記条件取得部は、前記測定画像を撮影する際の撮影条件を取得する。前記画素分解能算出部は、前記撮影条件に基づいて、前記測定画像の画素分解能を算出する。前記表示部は，前記画素分解能算出部で求めた前記画素分解能を表示する。前記基準画素分解能取得部は、前記測定画像を撮影する際の基準画素分解能を取得する。前記表示制御部は、前記画素分解能が、前記基準画素分解能に基づいて定まる基準範囲外となったことを検出したときに、前記表示部による表示態様を変更する。前記記録部は、前記測定画像が撮影されたときに、その測定画像とともに画素分解能又は撮影条件を記録する。前記選択部は、新たな測定画像を撮影する際に、前記記録部によって記録された複数の前記測定画像の中から任意の測定画像を選択する。この撮影装置の前記基準画素分解能取得部は、選択された前記測定画像に関する画素分解能または撮影条件を取得し、その画素分解能または撮影条件から得られる画素分解能を前記新たな測定画像を撮影する際の前記基準画素分解能とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
前記表示部は、前記画素分解能算出部で算出される前記画素分解能とともに、前記測定画像のスルー画を表示することが望ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
前記表示部は、前記選択部で選択された前記測定画像を再生して表示するのがよい。撮影条件を設定する際に、前記画素分解能算出部で算出される前記画素分解能が前記基準範囲外となる場合は、この基準範囲内となるための前記撮影条件の条件範囲を表示する撮影条件範囲表示部が設けられている。前記撮影条件範囲表示部は、前記撮影条件範囲の他に、前記撮影条件範囲外を区分して表示するが望ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の撮影装置の制御方法は、前記測定画像の撮影条件から画素分解能を算出する算出ステップと、前記画素分解能を表示部に表示する表示ステップと、前記測定画像を撮影する際の基準画素分解能を取得する取得ステップと、前記画素分解能が、前記基準画素分解能に基づいて定められた基準範囲外となるかどうかを判定する判定ステップと、前記画素分解能が、前記基準範囲外となる場合に、前記表示部における前記画素分解能の表示態様を変更する変更ステップと、前記測定画像が撮影されたときに、その測定画像とともに前記画素分解能又は前記撮影条件を記録する記録ステップと、新たな測定画像を撮影する際に、前記記録部によって記録された複数の前記測定画像の中から任意の測定画像を選択する選択ステップとを有し、前記取得ステップでは、選択された前記測定画像の前記画素分解能または前記撮影条件を取得し、この画素分解能または撮影条件から得られる画素分解能を前記新たな測定画像を撮影する際の前記基準画素分解能とする。
ことを特徴とする撮影装置の制御方法。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
前記表示ステップは、前記算出ステップで算出される前記画素分解能とともに、前記測定画像のスルー画を表示するのが望ましい。選択された前記測定画像を、前記表示部に再生表示するのが望ましい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2011118065.tif 000025
2011118065.tif 000026
2011118065.tif 000027
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